题目内容
【题目】某地盛产葡萄、柿子等水果,但因销路不畅,造成水果严重积压,腐烂变质。某驻村扶贫支教老师为解决葡萄、柿子等资源严重损耗问题,组织学生设计了如图1所示装置,试图探究以柿子为原料制作柿子酒、柿子醋。请你冋答下列问题:
(1)酵母菌的分离和纯化
①用淸水冲洗葡萄1—2遍除去污物,用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和环境温度等方面满足需求,在____________的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物则被抑制。应注意的相关操作是____________。
②若要通过酵母菌的单菌落进行计数,应在培养液中加入____________,采用____________法分离和计数。能用这种培养基对酵母菌进行扩大培养吗?____________。
(2)柿子酒、柿子醋的制备:
①若在甲瓶内装入打碎的柿子浆,加入____________酶,能较好的提升柿子酒的清澈度。
②当酒精发酵基本完成时,将果汁的酒精浓度稀释至5—6度,然后导入乙瓶(装有5%—10%的醋酸菌液),搅匀,将温度保持在30℃,进行醋酸静置发酵。该过程中,对乙瓶应进行的操作是____________。
③为探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系,进行了相应实验,获得图2所示实验数据。在接种后70h,接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因是____________。
【答案】 缺氧、呈酸性 夹住a、b,关闭c、e,间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2 琼脂 稀释涂布平板 不能 纤维素酶和果胶 打开夹子d,通入无菌的空气 醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多,产生的代谢废物积累太多
【解析】试题分析:利用酵母菌制作果酒的原理是在有氧环境中接种酵母菌,让其进行有氧呼吸快速增殖;再在无氧环境中进行无氧呼吸,进行酒精发酵产生果酒。利用发酵产生的果酒继续进行醋酸发酵的原理是在有氧环境中,接种醋酸菌,首先将乙醇转变成乙醛,再进一步转变成乙酸。
(1)①由于果酒发酵中,发酵液中缺氧且呈酸性,一定范围内,酵母菌可以在这样的发酵液中生长繁殖,而其他微生物受到抑制,从而发酵产生大量的果酒。如果将发酵液导入图1的甲瓶中,应注意的操作是夹住a、b,关闭c、e,间隔一段时间应打开b处夹子,因为酵母菌发酵需要无氧环境,但会产生CO2,所以每发酵一段时间后,应打开b处夹子释放CO2气体,以防止发酵瓶因气压过大而爆裂。
②若要通过酵母菌的单菌落进行计数,需要用固体培养基培养才能形成菌落,所以应在培养液中加入凝固剂——琼脂;分离并计数要采用稀释涂布平板法接种培养;但不能用这种方法对酵母菌进行扩大培养,因为固体培养基不能被培养的酵母菌在短时间内充分利用。
(2)①发酵制作的果酒呈浑浊状态,是因为发酵液中存在大量的酵母菌不能利用的纤维素和果胶,所以可以在发酵液中加入纤维素酶和果胶酶进行溶解,以提升柿子酒的清澈度。
②当酒精发酵基本完成时,将果汁酒倒入含有醋酸菌液的乙瓶进行醋酸发酵,由于醋酸发酵需要在有氧环境中进行,所以需要对乙瓶进行打开夹子d,通入无菌的空气的操作。
③图2是探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系曲线。由于在等量果酒为原料的条件下,接种量越大的发酵瓶内发酵液消耗越快,同时产生的代谢废物积累太多,所以在接种后70h,接种量最多的发酵瓶产生醋酸量最少。